Корзина
Пока пусто
 

При каком давлении и почему выпадают атмосферные осадки


Атмосферные осадки. Урок 16

В истории известны случаи, когда на землю из воздуха падали рыбы, лягушки, выпадал «кровавый» дождь. Но это всё редкие явления. Атмосферные осадки в повседневном для нас смысле – это вода в жидком или твёрдом состоянии, падающая на подстилающую поверхность или там и образующаяся.


По этой причине атмосферные осадки делят на две группы:

Атмосферные осадки, выпадающие из облаков

Из облаков выпадают жидкие осадки (морось, дождь) и твёрдые (снег, град, крупа). Есть ещё осадки смешанного типа – ледяной дождь и дождь со снегом.

Дождь

Слепой, грибной, земляничный, косой, затяжной, проливной и т. д. Дождь – это осадки в виде капель воды, диаметром от 0,5 до 3 мм. Из хорошо развитых в высоту кучево-дождевых облаков выпадают крупные капли дождя. Относительно мелкие капли падают из слоисто-дождевых облаков, так как небольшая толщина таких облаков препятствует формированию крупных капель, а отсутствие мощных восходящих потоков позволяет мелким каплям достигать поверхности земли.

Капли диаметром менее 0,5 мм выпадают из слоистых облаков и из тумана. Такие атмосферные осадки называют моросью. Особый случай представляют переохлаждённые дождь или морось, выпадающие при температуре воздуха от 0°С до -15°С. При падении переохлаждённые капли смерзаются, из-за чего образуется гололёд.

Зимой, при выпадении переохлаждённого дождя образуется гололёд – слой гладкого прозрачного льда на поверхности земли, на проводах, деревьях и т. д.

От гололёда нужно отличать гололедицу – подмораживание мокрого снега и воды после оттепели ночью.

Снег

Снег – это твёрдые атмосферные осадки, выпадающие из слоисто-дождевых и высокослоистых облаков при отрицательных температурах приповерхностного воздуха. Он имеет вид снежинок разной формы. Иногда снежинки слипаются, образуя хлопья. При температуре 0°С и немного выше падает мокрый снег из тающих снежинок.

Так выглядят снежинки под микроскопом (срисовано).
Автор: Fæ

Снежинки образуются из шестигранных ледяных кристаллов, но не все они в результате получаются шестигранными звёздочками. Во время сильных морозов (от -30°С) снег выпадает в виде «алмазной пыли», в этом случае образуются пушистые сугробы из тонких ледяных игл. Обычно же снежинки растут в облаке вдоль своей оси, образуя ледяные шестигранники, снежинки-столбики или ледяные иглы. Если они растут поперёк оси, тогда образуются ледяные шестиугольные пластинки или звёздочки.

К снежинке может прилипнуть капля воды, тогда происходит обзернение снежинки и она имеет совсем другую форму.

Сугробы снега

Снежная крупа

Снежная крупа – это белые непрозрачные крупинки диаметром 2-5 мм, выпадающие при температуре близкой к 0°С. Крупинки хрупкие, легко ломающиеся при сдавливании даже пальцами.

Ледяная крупа

Состоит из прозрачных крупинок диаметром 1-3 мм с непрозрачным ядром в центре. Они выпадают при температуре ниже нуля (до -5°С). Крупинки твёрдые, чтобы их раздавить, нужно приложить большие усилия. При падении на землю они отскакивают. Часто ледяную крупу считают разновидностью града.

Град

Град – это льдинки чаще шарообразной формы от 0,3 до 5 см и более. Появляются из кучево-дождевых облаков в тёплое время года, при температуре воздуха выше 10°С. Сильный град ранит растения, животных, способен даже разрушить строения и убить человека. Чаще всего град выпадает летом при температуре воздуха 20-25°С и наличии мощных конвективных потоков.

Градины чаще состоят из чередующихся слоёв прозрачного и непрозрачного льда. Зародыши градин – ледяные кристаллы – образуются на высоте 9-12 км, где температура воздуха доходит до -60°С. Падая ниже и сталкиваясь с водяными каплями, кристаллы обрастают льдом и укрупняются.

В нижней части облака они подтаивают, там образуются мелкие градины и крупные капли воды. Конвекционные потоки воздуха подбрасывают градины в верхнюю часть облака, где они снова обрастают льдом. Затем они снова опускаются в нижнюю часть облака и могут снова быть подняты вверх. Так чередование подтаивания и обрастания льдом формирует слои градин. Они путешествуют по туче до тех пор, пока не станут достаточно крупными, чтобы преодолеть силу конвекционных потоков, и не упадут на землю.

Из кучево-дождевых облаков, в которых рождаются смерчи, иногда выпадают особенно крупные градины (до 10-15 см). Мощные восходящие потоки, формирующие смерчи, способны долго удерживать крупные градины внутри облака.

Дождь со снегом

Смешанные атмосферные осадки в виде водяных капель и снега чаще всего появляются в тёплое время года. Если они выпадают при отрицательных температурах, тогда, смерзаясь, образуют гололёд.

Ледяной дождь

Такого вида атмосферные осадки встречаются при температуре воздуха от 0 до -10°С. Представляют собой ледяные шарики, заполненные водой. При падении на землю они лопаются и смерзаются, образуя гололёд.

Ледяной дождь. Автор: Frokor

Атмосферные осадки: наземные гидрометеоры

Конденсация пара может проходить не только в воздухе, но и на земной поверхности и на объёктах, расположенных на ней. При соприкосновении холодного воздуха с тёплой поверхностью происходит конденсация водяного пара, и образуются лёд или вода. Жидкие гидрометеоры – это роса и жидкий налёт, твёрдые – твёрдый налёт, иней, изморозь.

Роса

Это мелкие капли воды, появляющиеся на объектах земной поверхности, чаще всего на траве, вечером или утром в тёплое время года. При этом у поверхности нет тумана. На листьях с водоотталкивающей поверхностью росинки сливаются в крупные капли.

Причина появления росы – выделение, а не выпадение капель воды при охлаждении земной поверхность вечером  и ночью, но не до отрицательной температуры. Если воздух, охлаждаясь от земли, достигнет точки росы, произойдёт конденсация пара. Днём роса испаряется.

Наиболее обильные росы наблюдаются во второй половине лета и вначале осени, когда влажность воздуха велика, а ночное выхолаживание почвы значительно. Тропические пустыни получают влагу в основном благодаря росам.

Жидкий налёт

В отличие от росы имеет несколько иное происхождение. Это плёнка из мельчайших водяных капелек, появляющаяся на холодных поверхностях, чаще расположенных вертикально по отношению к земле. Причина выделения – адвекция (перемещение) сравнительно тёплого и влажного воздуха, приводящее к соприкосновению его с холодной поверхностью.

Жидкий налёт мы наблюдаем на окнах в холодное время года в отапливаемых помещениях. Они как бы «запотевают». Так же выглядит он и на заборах, на стволах деревьев и др.

Иней

Это мелкие ледяные кристаллы, появляющиеся так же как и роса, но при отрицательных температурах (заморозках). Кристаллы чаще имеют вид ледяных игл длиной в несколько миллиметров. Водяной пар при этом сразу переходит в твёрдое состояние, минуя жидкую фазу. Иней мы можем наблюдать на траве, почве, на поверхности снежного покрова.

Благоприятными условиями для образования инея и росы служит малая облачность, котловинность рельефа и продолжительность ночи.

Твёрдый налёт

Возникает при тех же условиях, что и жидкий налёт, тоже на вертикальных поверхностях, чаще на каменных, с наветренной стороны при температуре ниже 0°С. Чаще он имеет вид тонких кристаллов, густо налепленных рядом друг с другом, но может быть и в виде тонкой прозрачной, ледяной плёнки. Его мы можем увидеть на окнах зимой – «ледяной узор на стекле».

Изморозь

Рыхлые белые кристаллы, нарастающие на ветвях деревьев, хвое, проводах и других тонких поверхностях и есть изморозь. Она появляется при низких температурах и чаще при тумане. Её часто ошибочно называют инеем. Изморозь и иней имеют разную природу образования, но часто осаждаются вместе.

Осадки с кислотностью природного происхождения

Кислая реакция дождевой воды была описана ещё в 1684 году английским учёным Робертом Бойлем. В то время ещё не было существенного антропогенного загрязнения атмосферы кислотами. Кислотность воды тогда имела чисто природное происхождение. В водяных каплях и в снежинках были обнаружены следующие кислоты:

Серная кислота появляется в результате соединения газообразного диоксида серы с водой. В атмосферу диоксид серы (сернистый газ) попадает при извержении вулканов и образуется при взаимодействии газообразного сероводорода с атмосферным кислородом. Сероводород также появляется в результате извержений вулканов и при разложении органики (гниении). Наиболее высокая концентрация сероводорода в атмосфере зарегистрирована над тропическими лесами, болотами, местностями, затопляемыми во время приливов.

Серная кислота также появляется в атмосферных осадках при соединении газообразного триоксида серы с водой, содержащейся в облачных каплях. Триоксид серы образуется в результате фотоокисления диоксида или в результате окисления серной кислоты.

Азотная и азотистая кислоты появляются в атмосферных осадках при взаимодействии газообразного диоксида азота с водой. В образовании атмосферного диоксида азота важную роль играют грозы.

Угольная кислота  синтезируется при соединении углекислого газа с каплями воды в облаке.

Кислотные дожди

Осадки, для которых рН < 5,5, называют кислотными. Существуют кислотные дожди, туманы, снег. Мы ограничимся обсуждением кислотных дождей, поскольку они имеют глобальный характер («не признают» государственных границ) и представляют наибольшую опасность дли природной среды в масштабе всей планеты.

Физико-химические механизмы образования кислотных дождей по сути те же, что и при образовании осадков с кислотностью природного происхождения. Вследствие попадания в атмосферу оксидов серы образуются в облачных каплях сернистая и серная кислоты – основные составляющие кислотных дождей. Далее идут азотистая и азотная кислоты, образующиеся в облачных каплях при появлении в атмосфере оксидов азота.

Углекислый газ и угарный газ обусловливают образование угольной кислоты. Все дело в том, что осадки с кислотностью природного происхождения имеют относительно низкую кислотность (рН > 5,5), тогда как у кислотных дождей она высокая.

Водородный показатель рН для кислотных дождей в Западной Европе, на востоке США и юго-востоке Канады колеблется в среднем за год от 4 до 4,5. На Урале значения рН опускаются до 3,5. Все это указывает на интенсивное антропогенное (точнее сказать, техногенное) загрязнение атмосферы.

Основные техногенные загрязнители – это прежде всего те же природные загрязнители (оксиды серы, азота, углерода), но только образовавшиеся не в естественных условиях, а в результате человеческой деятельности. К ним следует добавить техногенные выбросы в атмосферу хлора (как следствие в облаках образуются капли соляной кислоты), а также соединений фосфора, ртути, мышьяка и ряда органических соединений.

Вред от кислотных дождей

 

 

 

Вам будет интересно

Атмосферные осадки — урок. География, 7 класс.

Облачность и атмосферные осадки образуются тогда, когда вода из водяного пара, который содержится в воздухе, переходит в жидкое или твёрдое состояние. Для этого необходимо, чтобы при восходящем движении воздух одновременно охлаждался. Таким образом, облачность и осадки связаны с температурой и давлением воздуха.

 

При понижении температуры происходит конденсация водяного пара, он переходит в жидкое состояние (капли воды), а при температуре ниже \(0\) °С — в твёрдое (кристаллы льда). Конденсация может происходить при соприкосновении с поверхностью предметов (иней, изморозь, гололёд, роса) или в атмосфере (облака и туманы). Это приводит к образованию атмосферных осадков.

Атмосферные осадки — вода в твёрдом или жидком виде, выпавшая на земную поверхность из атмосферы.

Количество осадков — это толщина слоя выпавшей воды в миллиметрах. Для измерения жидких осадков применяется осадкомер.

 

 

Осадкомер устанавливается на высоте \(2\) м и обязательно должен быть защищён от ветра. Вода попадает в дождемерное ведро, а затем стекает в измерительный стакан. По делениям этого стакана определяется слой осадков, выпавших за определённый период.

Изогиеты — линии, соединяющие на карте точки с одинаковым количеством осадков.

Атмосферное давление и осадки. География, 7 класс: уроки, тесты, задания.

1. Понятия

Сложность: лёгкое

1
2. Давление воздуха

Сложность: лёгкое

1
3. Осадки

Сложность: лёгкое

1
4. Изменение атмосферного давления

Сложность: среднее

2
5. Факторы, влияющие на количество и распределение атмосферных осадков

Сложность: среднее

2
6. Пояса высокого и низкого давления

Сложность: среднее

2
7. Распределение атмосферных осадков

Сложность: среднее

2
8. Наибольшее количество осадков

Сложность: среднее

2
9. Атмосферное давление с высотой

Сложность: сложное

3

Атмосферные осадки

Атмосферные осадки

по С.П. Хромову


Осадки, выпадающие из облаков

При определенных условиях из облаков выпадают осадки, т. е. капельки или кристаллы настолько крупных размеров, что они уже не могут удерживаться в атмосфере во взвешенном состоянии. Наиболее известны и важны дождь и снег. Однако имеется еще несколько видов осадков, отличающихся от типичных форм дождя и снега.

Как дождь, так и снег выпадают в основном из облаков восходящего скольжения и из облаков конвекции. В зависимости от этого и характер выпадения осадков будет различным.

Из облаков восходящего скольжения (слоисто-дождевых и высоко-слоистых), связанных с фронтами, выпадают обложные осадки. Это длительные осадки средней интенсивности. Они выпадают сразу на больших площадях, порядка сотен тысяч квадратных километров, сравнительно равномерно и достаточно продолжительно. Наибольший процент в общем количестве осадков в умеренных широтах составляют именно обложные осадки. Из кучево-дождевых облаков, связанных с конвекцией, выпадают ливневые осадки, интенсивные, но малопродолжительные. Сразу же после начала они могут получить большую интенсивность, но так же резко и обрываются. Их сравнительная непродолжительность объясняется тем, что они связаны с отдельными облаками или с узкими зонами облаков. При местной конвекции летом над сушей, когда кучево-дождевые облака особенно обширны, или при прохождении фронтов ливни иногда продолжаются часами. По наблюдениям в США, средняя площадь, одновременно захватываемая одним и тем же ливневым дождем, около 20 км2. При кратковременном выпадении ливневые осадки могут дать и небольшое количество воды. Интенсивность их сильно колеблется. Даже в одном и том же случае дождя количество осадков может различаться на 50 мм на расстоянии всего 1-2 км. Ливневые осадки являются основным видом осадков в низких тропических и экваториальных широтах.

Кроме обложных и ливневых осадков, различают еще осадки моросящие. Это внутримассовые осадки, выпадающие из облаков слоистых и слоисто-кучевых, типичных для теплых или местных устойчивых воздушных масс. Выпадающие жидкие осадки - морось - состоят из очень мелких капелек. Зимой при низких температурах указанные облака могут содержать кристаллы. Тогда вместо мороси из них выпадают мелкие снежинки и так называемые снежные зерна.

Как правило, моросящие осадки не дают существенных суточных количеств. Зимой они не увеличивают заметно снежного покрова. Только в особых условиях, например в горах, морось может быть более интенсивной и обильной.

Формы осадков

Дождь состоит из капель диаметром более 0,5 мм, но не более 8 мм. При более значительных размерах капель они при падении разбиваются на части. В ливневых дождях величина капель больше, чем в обложных, особенно в начале дождя. При отрицательных температурах дождь иногда выпадает в переохлажденном виде; соприкасаясь с земной поверхностью, переохлажденные капли замерзают, покрывая ее ледяной коркой. Морось состоит из капелек диаметром порядка 0,5-0,05 мм с очень малой скоростью выпадения; они легко переносятся ветром в горизонтальном направлении. Снег состоит из сложных ледяных кристаллов. Основная форма снежных кристаллов - шестилучевая звезда. Звезды получаются из шестиугольных пластинок потому, что сублимация водяного пара наиболее быстро происходит на углах пластинок. Диаметры выпадающих снежинок могут быть очень различными, в общем же - порядка миллиметров. Снежинки при выпадении часто слипаются в крупные хлопья. При температурах, близких к нулю и выше нуля, выпадает мокрый снег или снег с дождем. Для него характерны крупные хлопья.

Из слоисто-дождевых и кучево-дождевых облаков при отрицательных температурах выпадает еще крупа, снежная и ледяная. Она имеет вид округлых (иногда конусообразных) ядрышек диаметром 1 мм и больше. Снежная крупа имеет снегоподобное строение: крупинки легко сжимаются пальцами. Ядрышки ледяной крупы имеют оледеневшую поверхность.

Из слоистых облаков зимой вместо мороси выпадают еще снежные зерна - маленькие крупинки диаметром менее 1 мм, напоминающие манную крупу.

При низких зимних температурах иногда выпадают из облаков нижнего или среднего яруса ледяные иглы - кристаллы в виде шестиугольных призмочек и пластинок без разветвлений. Из подобных ледяных игол построены и облака верхнего яруса.

Особый характер имеет ледяной дождь в виде прозрачных ледяных шариков от 1 до 3 мм в диаметре. Это замерзшие в воздухе капли дождя. Их выпадение ясно говорит о наличии инверсии температуры. Где-то над земной поверхностью есть слой воздуха с положительной температурой, в котором выпадающие сверху кристаллы растаяли и превратились в капельки, а под ним - слой с отрицательной температурой, где капельки замерзли.

Летом, в достаточно жаркую погоду, иногда выпадает град в виде более или менее крупных кусочков льда неправильной формы (градин), от горошины до 5-8 см в диаметре, иногда и больше. Вес градин в отдельных случаях превышает 300 г. Часто они обнаруживают неоднородное строение, именно состоят из последовательных прозрачных и мутных слоев льда. Град выпадает из кучево-дождевых облаков при грозах и, как правило, вместе с ливневым дождем.

Вид и размеры градин говорят о том, что градины в течение своей "жизни" многократно увлекаются то вверх, то вниз сильными токами конвекции, наращивая свои размеры путем столкновения с переохлажденными каплями. В нисходящих токах они опускаются в слои с положительными температурами, где подтаивают сверху; потом снова поднимаются вверх и замерзают с поверхности и т. д.

Для образования градин необходима большая водность облаков, почему град выпадает только в теплое время года при высоких температурах у земной поверхности. Наиболее часты выпадения града в умеренных широтах, а наиболее интенсивны - в тропиках. В полярных широтах град не наблюдается. Случалось, что град надолго оставался лежать на земле слоем в десятки сантиметров.

Образование осадков

Осадки выпадают в том случае, если хотя бы часть элементов, составляющих облако (капелек или кристалликов), по каким-то причинам укрупняется. Когда облачные элементы становятся настолько тяжелыми, что сопротивление воздуха и восходящие его движения больше не могут удерживать их во взвешенном состоянии, они выпадают из облака в виде осадков.

Укрупнение капелек до нужных размеров не может происходить путем конденсации. В результате конденсации получаются только очень мелкие капельки. Для образования более крупных капель процесс конденсации должен был бы продолжаться чрезмерно долго. Более крупные капли, выпадающие из облака в виде дождя или мороси, могут возникнуть другими путями.

Во-первых, они могут быть результатом взаимного слияния капелек. Если капельки заряжены разноименными электрическими зарядами, это благоприятствует их слиянию. Большое значение имеет также различие размеров капелек. При разных размерах они падают с разной скоростью и потому легче сталкиваются между собой. Столкновениям капелек способствует также турбулентность. Именно таким образом иногда выпадает из слоистых облаков морось, а из мощных кучевых облаков - мелкий и малоинтенсивный дождь, особенно в тропиках, где содержание жидкой воды в облаках велико.

Но обильные осадки возникнуть путем слияния капель все же не могут. Для их выпадения необходимо, чтобы облака были смешанными, т. е. чтобы в них бок о бок находились переохлажденные капельки и кристаллы. Именно таковы высоко-слоистые, слоисто-дождевые и кучево-дождевые облака. Если переохлажденные капли и кристаллы находятся во взаимном соседстве, условия влажности таковы, что для капелек мы имеем насыщение, а для кристаллов - пересыщение. Но в этом случае, кристаллы будут быстро расти путем сублимации, количество водяного пара в воздухе уменьшится и для капель он станет ненасыщенным. Поэтому одновременно с ростом кристаллов будет происходить испарение капелек, т. е. будет происходить перегонка водяного пара с капелек на кристаллы.

Укрупнившиеся кристаллы начинают выпадать обычно из верхней части облака, где они преимущественно находятся. По пути они продолжают укрупняться путем сублимации, а кроме того, сталкиваются с переохлажденными капельками, примораживают их к себе и еще более увеличиваются в размерах. Капельки, замерзшие при соприкосновении с кристаллами, и обломки кристаллов во много раз увеличивают число частиц, на которых происходит кристаллизация. В нижней части облака или облачного слоя появляются, таким образом, крупные кристаллы. Если в этой нижней части облака температура выше нуля, кристаллы тают, превращаясь в капли, которые и выпадают из облака в виде дождя. Получившиеся при этом капельки с разной скоростью падения могут коагулировать (сливаться) между собой и с другими капельками облака. В других случаях кристаллы тают уже под основанием облака и также выпадает дождь. Наконец, если температура под облаками отрицательна до самой земной поверхности, осадки выпадают в виде снега или крупы. Осадки могут выпадать и из чисто ледяных облаков, также вследствие сублимационного укрупнения кристаллов. Но обычно эти облака высоки (в верхнем ярусе) и осадки из них испаряются, не достигая земной поверхности. "Метлы" и "хвосты" некоторых видов перистых облаков, по существу, являются именно полосами падения осадков.

Искусственное осаждение облаков

Выпадение осадков не находится в прямой связи с мощностью и водностью облаков. Конечно, чем больше мощность облаков, тем больше вероятность того, что они достигнут уровня оледенения и что начнутся осадки. Чем больше водность облаков, тем сильнее эти осадки окажутся. Однако облака могут получить сильное развитие, водность их также может быть большой, но если уровень оледенения лежит высоко, осадков все-таки не будет. В степной зоне летом и в тропических широтах часто развиваются мощные кучевые облака, которые, однако, не дают осадков из-за слишком высокого положения уровня оледенения.

Нельзя ли в таких случаях вызвать осадки из облака искусственным путем, как-то нарушив коллоидальное равновесие облака? Эффективнее всего было бы вызвать состояние оледенения в переохлажденном капельножидком облаке. Чаще всего в облаках рассеивают твердую углекислоту с очень низкой температурой, что вызывает замерзание некоторого числа капелек. Возникают те зародышевые ледяные ядра, появление которых приводит к началу выпадения осадков. Дальше процесс развивается уже в виде цепной реакции.

Другой распространенный способ состоит во введении в облака паров йодистого серебра, которые, охлаждаясь, образуют в воздухе ультрамикроскопические кристаллики. При температурах ниже -4° они являются в облаке ядрами кристаллизации: на них растут ледяные кристаллы. Есть и другие химические реагенты, приводящие к замерзанию облачных элементов.

Введение йодистого серебра и других реагентов в кучево-дождевые облака, угрожающие градом, может приводить к быстрому выпадению из облака осадков в виде ливневого дождя или мелкого града и предотвращать образование крупных градин.

Таким же путем можно рассеивать туман у земной поверхности, вводя в него соответствующие реагенты, вызывающие укрупнение и осаждение частиц тумана. Опыты такого рода неоднократно приводили к успешным результатам.

Электричество облаков и осадков

Капли облаков и туманов, как и твердые элементы в них, чаще бывают электрически заряженными, чем нейтральными. Наиболее часто встречаются такие туманы, все капли которых несут заряды одного знака; но примерно в 25% случаев капли заряжены разноименно. Средний заряд капелек в туманах имеет порядок величины от десятков до тысяч элементарных зарядов - (элементарным зарядом называют заряд электрона). К условиям в туманах, по-видимому, близки и условия в мелкокапельных облаках, не дающих осадков.

В кучево-дождевых облаках, содержащих крупные капли, а также и значительные по размерам кристаллы, возникают особенно сильные электрические заряды. О них можно судить по зарядам выпадающих осадков. Капли ливневого дождя несут заряды в 10 миллионов раз больше элементарного заряда. Но наибольшие заряды капель могут быть еще в десятки раз больше этого среднего значения. Твердые элементы облаков и осадков заряжены так же, как капли, или еще сильнее.

Разделение зарядов в кучево-дождевых облаках, т. е. скопление электричества одного знака в одной части облака и другого знака в другой, приводит к огромным значениям напряженности электрического поля атмосферы в облаках и между облаками и землей.

Гроза

Типичное развитие кучево-дождевых облаков и выпадение из них осадков связано с мощными проявлениями атмосферного электричества, а именно с многократными электрическими разрядами в облаках или между облаком и землей. Такие разряды искрового характера называют молниями, а сопровождающие их звуки - громом. Весь процесс, часто сопровождаемый еще и кратковременными усилениями ветра - шквалами, называется грозой.

По происхождению грозы делятся на те же типы, что и кучево-дождевые облака. Различают внутримассовые и фронтальные грозы.

Внутримассовые грозы наблюдаются двух типов: в холодных воздушных массах, перемещающихся на теплую земную поверхность, и над прогретой сушей летом (местные грозы). В обоих случаях развитие грозы связано с мощным развитием облаков конвекции, а следовательно, с сильной неустойчивостью стратификации атмосферы.

Фронтальные грозы связаны главным образом с холодными фронтами, где теплый воздух вытесняется вверх продвигающимся вперед холодным воздухом. Но летом над сушей они нередко связаны и с теплыми фронтами. Продолжительность грозы в каждом отдельном месте обычно невелика: от минут до нескольких часов. Число молний при сильной грозе измеряется десятками в одну минуту. Как правило, гроза сопровождается ливневыми осадками, иногда градом.

Грозы особенно часты над сушей в тропических широтах: здесь есть районы, где в году 100-150 дней и более с грозами. На океанах в этой зоне гроз гораздо меньше, примерно 10- 30 дней в году.

В субтропических широтах, где преобладает высокое давление, гроз гораздо меньше: над сушей 20-50 дней с грозами в году, над морем 5-20 дней.

В умеренных широтах 10-30 дней с грозами над сушей и 5-10 дней над морем.

В полярных широтах грозы - уже единичное явление.

Это убывание гроз от низких широт к высоким понятно. Для осуществления грозы требуется не только большая неустойчивость стратификации и сильная конвекция, но и большая водность облаков; а водность облаков убывает с широтой вследствие убывания температуры.

Есть подсчеты, по которым на Земном шаре одновременно происходит 1800 гроз, а общее число молний примерно 100 в каждую секунду. В горах грозы наблюдаются чаще, чем на равнинах.

Молния и гром

Необходимым условием грозы является возникновение очень больших разностей электрического потенциала в облаках, или между облаками, или между облаками и земной поверхностью. Это возможно при сильной электризации облаков. Облачные элементы по тем или иным причинам получают электрические заряды разного знака, и происходит разделение этих зарядов: заряды одного знака накапливаются в одной части облака, заряды другого знака - в другой. В кучево-дождевых облаках этот процесс настолько интенсивен, что создаются огромные разности потенциалов. При этом напряженность поля, т. е. разность потенциалов на единицу длины, иногда измеряется сотнями тысяч, вольт на каждый метр.

Так как электропроводность воздуха вообще очень мала, то быстро возникающие разности потенциалов не могут выравняться постепенно, путем тока проводимости. Когда напряженность поля достигает некоторого критического значения, разности потенциалов выравниваются посредством искровых разрядов - молний - между разноименно заряженными облаками или частями облаков или между облаком и землей. На пути в несколько километров (а такова обычная длина молнии) разность потенциалов может достигать сотен миллионов вольт, а сила тока в молнии будет порядка десятков тысяч ампер.

Молния состоит из нескольких, иногда многих последовательных разрядов - импульсов - по одному и тому же пути, называемому каналом молнии. Этот канал извилистый и разветвленный, потому что разряды происходят по пути наименьшего электрического сопротивления в атмосфере, а стало быть. Канал молнии виден потому, что воздух в нем раскаляется до ослепительного розово-фиолетового свечения. Температура в канале достигает 25000-30000°.

При разрядах между облаками и землей (а к ним относится примерно 40% молний) к земле переносится преимущественно отрицательное электричество. Причина в том, что в нижней части грозового облака обычно накапливаются отрицательные заряды, а земная поверхность под облаком заряжается при этом положительно путем индукции.

Быстрое и сильное нагревание и, следовательно, быстрое расширение воздуха в канале молнии производит взрывную волну, которая создает звуковой эффект - гром. Так как звук от различных точек пути молнии доходит до наблюдателя неодновременно, а также вследствие отражения звука от облаков и от земли, гром имеет характер длительных раскатов.

Освещение облаков невидимыми молниями при отдаленной грозе (когда не слышен и гром) носит название зарниц.

Шаровая молния. Огни Святого Эльма

Шаровая молния. Это светящийся шар диаметром в десятки сантиметров, перемещающийся вместе с ветром или вообще с током воздуха. При соприкосновении с наземными предметами он может взорваться, что сопровождается разрушениями и ожогами. Имеется много гипотетических объяснений шаровой молнии. Возможно, что она возникает в раскаленном воздухе канала обычной молнии и состоит из неустойчивых соединений азота и кислорода, образование которых сопровождается поглощением большого количества тепла. При охлаждении до некоторой критической температуры вещество шаровой молнии мгновенно распадается на азот и кислород с выделением всей поглощенной энергии, что и создает взрыв.

При наличии достаточно больших разностей потенциалов в атмосфере, кроме искровых разрядов, наблюдается истечение электричества с остроконечных предметов, которое иногда сопровождается свечением. Эти тихие (или сопровождающиеся слабым треском) разряды называют огнями Святого Эльма. Объясняются они следующим образом.

Если напряженность поля вообще велика, то над выдающимися и остроконечными предметами она может стать еще значительно большей. Тогда непосредственно возле остриев могут создаваться такие значения напряженности, которые приближаются к критическому. Воздух в непосредственной близости к остриям становится проводящим, и с остриев происходит заметное истечение электричества. При особенно сильной напряженности это истечение становится видимым, как светящиеся нити, кистями расходящиеся от острия вверх.

Наземные гидрометеоры

Кроме конденсации внутри атмосферы, возможна еще конденсация на земной поверхности и на наземных предметах. Водяной пар конденсируется при соприкосновении влажного воздуха с холодными поверхностями, и образующаяся жидкая вода или лед покрывает эти поверхности.

Продукты конденсации этого типа называются наземными гидрометеорами. Они получаются различных видов, смотря по условиям, в которых конденсация происходит.

К жидким продуктам наземной конденсации принадлежат роса и жидкий налет. Твердые наземные гидрометеоры делятся на следующие основные виды: иней, твердый налет, изморозь. Кроме того, различают гололед и обледенение самолетов; последнее уже не у земной поверхности, а в свободной атмосфере. Однако в случае гололеда или обледенения, как правило, происходит не непосредственное выделение льда на поверхностях предметов, а замерзание переохлажденной воды облаков или осадков.

Наиболее распространенным видом наземных гидрометеоров является роса. Росой называются мельчайшие капли воды, выделяющиеся из воздуха на земной поверхности, особенно на траве, а также на горизонтальных поверхностях предметов, вечером и ночью в теплое время года. При этом никакого тумана в нижних слоях воздуха нет; роса возникает на самой поверхности предметов. На листьях с несмачиваемой поверхностью капельки росы сливаются между собой, образуя крупные капли.

Причина выделения росы состоит в том, что поверхность почвы и особенно растительности охлаждается путем ночного излучения до точки росы. Поэтому и воздух, непосредственно соприкасающийся с такой поверхностью, охлаждается. Если температура его падает ниже точки росы, то происходит выделение жидкой воды на поверхности. Понятно, что условием, необходимым для выделения росы, является ясная и тихая погода, при которой ночное излучение особенно велико.

Роса в равнинной местности может дать за год 10-30 мм осадков. Но по оценкам в СНГ можно говорить лишь о немногих миллиметрах за лето.

Жидким налетом называется пленка из водяных капелек, возникающая на холодных, преимущественно вертикальных поверхностях в пасмурную и ветреную погоду. Причина осаждения состоит здесь уже не в ночном излучении, а в адвекции сравнительно теплого и влажного воздуха после холодной погоды. Поверхности, о которых идет речь (стены, заборы, стволы деревьев), охлаждены во время предшествующей холодной погоды. Соприкасаясь с ними, влажный воздух охлаждается, и часть водяного пара, содержащегося в нем, конденсируется.

В отапливаемых жилых помещениях в холодное время года таким образом часто запотевают изнутри оконные стекла.

Инеем называют ледяные кристаллы различной формы, длиной порядка миллиметров, возникающие на траве, почве, на различных горизонтальных поверхностях при тех же условиях, что роса, но только при отрицательных температурах подстилающей поверхности. Водяной пар из воздуха, непосредственно соприкасающегося с холодной поверхностью, сублимируется на ней в виде кристаллов. Иней возникает и на поверхности снежного покрова.

Второй вид твердых гидрометеоров - твердый налет. Он возникает на вертикальных поверхностях, особенно каменных (стены, цоколи зданий), с наветренной стороны при таких же условиях, как жидкий налет, но при температурах ниже нуля. Следовательно, его образование связано с притоком теплого влажного воздуха, часто при тумане, причем температура все же остается отрицательной.

Изморозью называют рыхлые белые кристаллы, нарастающие на ветвях деревьев, на хвое, проводах, проволочных изгородях и других тонких предметах. Эти кристаллы образуют длинные, легко осыпающиеся нити. Изморозь нарастает при значительных морозах и, как правило, при тумане. Переохлажденные капельки тумана, замерзшие при соприкосновении с предметами, дают начало дальнейшему образованию кристаллов. Нарастание изморози происходит преимущественно с наветренной стороны предметов. Достаточно сильный ветер легко сдувает возникшую изморозь. Осаждение изморози может быть очень значительным, в особенности в горных лесах.

В повседневной речи и в художественной литературе часто называют изморозь инеем. Между тем эти два явления имеют различные условия образования и различную форму.

Гололед

Особенно важное практическое значение имеет образование ледяного налета на земной поверхности и на предметах в результате выпадения мороси или дождя и при осаждении обильного тумана. Это явление называется гололедом. Гололед, таким образом, не выделяется из воздуха путем непосредственной сублимации на наземных предметах, как рассмотренные выше виды твердых гидрометеоров. Для его образования необходимо выпадение переохлажденных капелек, возникших в атмосфере.

Гололед возникает при не слишком низких отрицательных температурах (от 0 до -10 - -15°). Осадки при этом выпадают в виде переохлажденных капелек, но при соприкосновении с земной поверхностью или предметами замерзают, покрывая их ледяным слоем. Различают гололед прозрачный и мутный (матовый). Последний возникает при более мелких капельках (мороси) и при более низких температурах. Корка намерзшего льда может достигать в толщину нескольких сантиметров и вызывать поломку сучьев и обрыв проводов; телеграфные столбы могут падать под тяжестью льда, осевшего на проводах. Гололед обилен в горах в морском климате.

Характеристики режима осадков

Измерение осадков на метеорологических станциях производится простыми приборами - дождемерами (осадкомерами). Они собирают осадки, выпадающие на верхнюю, открытую поверхность сосуда определенной площади. Количество накопленных осадков измеряется особым градуированным стаканом, который показывает толщину слоя выпавших осадков в миллиметрах.

В зимнее время точность показаний дождемера недостаточна. Турбулентные завихрения, образующиеся около прибора, могут препятствовать попаданию снежинок в дождемерное ведро или даже "выдувать" снег из него. С другой стороны, при ветре в ведро может попадать снег, поднятый с поверхности снежного покрова. Для уменьшения выдувания осадков из дождемера применяются различные защиты, окружающие дождемерное ведро. Существуют и самопишущие приборы - плювиографы, непрерывно регистрирующие прирост осадков, а также суммарные дождемеры, приспособленные для накопления осадков в течение длительного времени.

Таким образом, количество осадков, выпавших в том или ином месте за определенное время, выражается в миллиметрах слоя выпавшей воды. Утверждение, что выпало 68 мм осадков, означает, что если бы вода осадков не стекала, не испарялась и не впитывалась почвой, она покрыла бы подстилающую поверхность слоем толщиной 68 мм.

Твердые осадки (снег и др.) также выражают толщиной слоя воды, который они образовали бы растаяв.

Для характеристики климата подсчитывают многолетние средние количества (суммы) осадков по месяцам и за год. Иногда подсчитывают осадки по десятидневкам или пятидневкам. Для выяснения суточного хода осадков определяют их средние часовые суммы по записям самописцев. По многолетним средним месячным суммам осадков определяют их годовой ход.

В дополнение к средним суммам осадков подсчитывают еще среднее число дней с осадками за месяц и за год, среднюю месячную и годовую продолжительность осадков в часах, общую или в течение дня с осадками. Вычисляют и вероятность осадков, т. е. отношение числа часов с осадками к общему числу часов в месяце или в году.

Определяют еще плотность осадков, т. е. среднюю интенсивность осадков в миллиметрах за сутки с осадками, а также интенсивность осадков в миллиметрах за минуту или за час для осадков различной продолжительности. За день с осадками при всех этих подсчетах принимают день, когда выпало измеримое количество осадков, т. е. по крайней мере 0,1 мм.

Суточный ход осадков

Для определения суточного хода количества осадков выражают осадки, выпавшие за определенный часовой интервал суток, в процентах от общего суточного количества.

Суточный ход осадков очень сложен, и даже в многолетних средних величинах в нем нередко не обнаруживается ясной закономерности.

На суше различают два основных типа суточного хода осадков- континентальный и береговой.

В континентальном типе главный максимум осадков приходится после полудня и слабый вторичный максимум - рано утром. Главный минимум приходится после полуночи, вторичный минимум - перед полуднем. Главный максимум связан с дневным возрастанием конвекции, вторичный - с ночным образованием слоистых облаков.

В береговом типе единственный максимум осадков приходится на ночь и утро, а минимум - на послеполуденные часы.

Годовой ход осадков

Годовой ход осадков зависит как от общей циркуляции атмосферы, так и от местной физико-географической обстановки. Ниже мы укажем основные его типы, не покрывающие всех возможных вариантов.

1. Экваториальный тип. Вблизи экватора в году имеются два дождливых сезона, разделенные сравнительно сухими сезонами. Главный минимум приходится на лето северного полушария, когда внутритропическая зона конвергенции наиболее удалена от экватора.

2. Тропический тип. По мере приближения к внешним границам тропического пояса два максимума в годовом ходе температуры сливаются в один - летний. Вместе с этим и два дождливых периода объединяются в один летний дождливый период при наивысшем стоянии солнца.

3. Тип тропических муссонов. В тех районах тропиков, где хорошо выражена муссонная циркуляция (например, Индия, юго-восточный Китай, район Гвинейского залива, северная Австралия), годовой ход осадков такой же, как в типе 2, с максимумом летом и минимумом зимой, но с большей амплитудой.

4. Средиземноморский тип. На островах и в западных частях материков субтропических широт также наблюдается различие, иногда очень резкое, между влажным и сухим сезонами. Максимум осадков приходится, однако, не на лето, а на зиму или осень.

5. Внутриматериковый тип умеренных широт. Внутри материков в умеренных широтах максимум осадков приходится на лето, а минимум - на зиму, при преобладании антициклонов.

6. Морской тип умеренных широт. В западных частях материков умеренных широт циклоны чаще бывают зимою, чем летом. Поэтому там преобладают зимние осадки или распределение осадков в течение года достаточно равномерное.

7. Муссонный тип умеренных широт. В муссонных районах умеренных широт, преимущественно на востоке материка Азии, максимум осадков приходится на лето, как и внутри материка, а минимум - на зиму. Но годовой ход в муссонных районах еще более резкий: амплитуда больше, чем во внутриматериковых районах.

8. Полярный тип. Годовой ход этого типа над материками характеризуется летним максимумом осадков, так как летом влагосодержание воздуха выше, чем зимой, а интенсивность циклонической деятельности не очень сильно меняется в течение года.

Изменчивость сумм осадков. Засухи

Изменчивость месячных и годовых сумм осадков весьма значительна, особенно в условиях континентального климата. Изменчивость месячных сумм больше, чем годовых.

В большей части Евразии и Северной Америки изменчивость годовых сумм осадков (т. е. среднее их отклонение от нормы в процентах) 10-20%; на севере обоих материков она больше, до 20-30%, в пустынях еще больше - выше 30°.

В степной зоне СНГ годовая изменчивость осадков больше, чем в более северных районах; в летние месяцы изменчивость здесь особенно велика, как указано выше. Большая изменчивость осадков в степной зоне при весьма ограниченном среднем их количестве приводит к тому, что в некоторые годы осадков не хватает и возникают засухи. Это зона неустойчивого увлажнения. Случалось, что в степной зоне число дней подряд без дождя в большом районе составляло 60-70. При длительном отсутствии дождей летом и при высоких температурах запасы влаги в почве иссякают вследствие испарения. Создаются неблагоприятные условия для нормального развития растений, а урожай полевых культур снижается или гибнет.

Продолжительность и интенсивность осадков

Остановимся еще на некоторых климатических характеристиках режима осадков.

Число дней с осадками за месяц или за год наряду с суммами осадков является существенным климатическим элементом. Для растительности небезразлично, выпало ли то или иное количество осадков в течение всего нескольких дней месяца или же осадки выпадали часто и распределялись сравнительно равномерно от начала до конца месяца. В степной зоне летом даже значительный ливень мало может улучшить засушливое положение, если он оказывается единственным.

На Европейской территории России число дней с осадками в году 200-220 на севере, 180-190 на западе и 120-140 на востоке средней полосы, 120-140 на Черноморском побережье Кавказа, 50-60 в Прикаспийской низменности.

Годовая продолжительность осадков в часах на Европейской территории России от 1200-1500 часов на севере до 600- 900 часов на юге.

В качестве климатической характеристики интенсивности осадков применяют плотность осадков. Она вычисляется как среднее количество осадков, выпавшее в день с осадками.

Отдельные дожди могут иметь значительно большую интенсивность. При этом наибольшую интенсивность имеют короткие ливневые дожди. В Европе при продолжительности дождя 1-5 минут наибольшая его интенсивность 3-4 мм в минуту и при 2-3 часовом дожде - только 0,5 мм в минуту. Был, однако, случай, когда в Словакии выпало 228 мм за 65 минут, т. е. со средней интенсивностью 3,5 мм в минуту. Рекордным в мировом масштабе был ливень в штате Айова в июле 1955 г., когда за 1 мин. 24 сек. интенсивность была 17,5 мм в минуту.

Суточные максимумы осадков могут достигать в Средней Европе 350 мм, на юго-западе Европейской России 210 мм, в центре ее 120 мм. Наибольшие суточные максимумы в тропиках превышают 1000 мм (Филиппины).

Географическое распределение осадков

В высоких широтах даже при большой облачности выпадает немного осадков, потому что влажность воздуха, а стало быть, и водность облаков там малы. В более низких широтах водность облаков больше. Но если они при этом также не достигают уровня оледенения, осадков из них выпадает немного.

Внутри тропиков, влагосодержание воздуха велико и может развиваться сильная конвекция. Поэтому количества осадков здесь вообще значительны, в среднем 1000 мм в год и более. На суше они больше, в открытом море меньше.

Особенно богаты осадками Средняя Америка, бассейн Амазонки, берега Гвинейского залива, острова Индонезии. На некоторых станциях Средней Америки выпадает до 5000-6500 мм в год, в Колумбии - до 7000 мм и более, в Западной Африке - до 4000-5000 мм, а в Дебундже, на юго-западном склоне пика Камерун, - даже свыше 9000 мм.

В Индии же, в предгорьях Гималаев на высоте около 1300 м находится самый дождливый район Земного шара - Черрапунджи. Здесь выпадает в среднем более 11 000 мм в год. Наибольшая годовая сумма осадков в Черрапунджи была почти 23000 мм, наименьшая - свыше 7000 мм. Главной причиной выпадения таких обильных осадков является подъем воздуха летнего юго-западного муссона по крутым склонам местности.

В субтропиках обоих полушарий, в областях высокого атмосферного давления, облачность мала и осадки резко убывают. В пустынях этой зоны среднее годовое количество осадков меньше 250 мм, а во многих местах меньше 100 мм. Есть и такие места, как, например Асуан, где годовые суммы осадков равны нулю или нескольким миллиметрам.

От субтропиков к умеренным широтам осадки вообще увеличиваются. В умеренных широтах хорошо развита циклоническая деятельность, облачность достаточно велика, облака обладают значительной мощностью и часто достигают уровня оледенения.

Очевидно влияние горных хребтов на осадки в умеренных широтах. На наветренных склонах в горах как фронтальные, так и конвективные осадки вообще возрастают вследствие усиления вертикальных движений при вынужденном восхождении воздуха по склонам.

Наибольшие осадки в Европе выпадают на горных станциях в Шотландии и Уэлсе - 4000-5000 мм; на горных станциях Адриатического побережья Югославии - 3500-5000 мм. В России наибольшие осадки - более 3000 мм в год - выпадают на обращенных к Черному морю склонах Кавказских гор.

От умеренных широт к высоким осадки снова убывают вследствие уменьшения влагосодержания атмосферы, а с ним и водности облаков, а в Антарктике также вследствие малой облачности над материком. В зоне тундры выпадает в общем менее 300 мм в год.

Характеристики увлажнения

Количество выпадающих осадков само по себе еще не определяет условий увлажнения почвы. Примерно одинаковые суммы осадков выпадают и в полупустыне Прикаспийской низменности, и в тундре. Но в первом случае недостаток увлажнения приводит к типичной ксерофильной растительности, а во втором случае создается избыточное увлажнение и заболачивание.

Стало быть, для оценки условий увлажнения нужно учитывать не только выпадающие осадки, но и возможность их испарения.

Естественно характеризовать условия увлажнения за год, за месяц или за сезон отношением суммы осадков r к испаряемости E за тот же период. Такое отношение называют коэффициентом увлажнения.

k = r/E

Снежный покров

При устойчивых отрицательных температурах воздуха снег, выпавший на земную поверхность, остается лежать на ней в виде снежного покрова. В высоких полярных широтах (Антарктида, Гренландия, Арктический бассейн) снежный покров сохраняется круглый год. В умеренных и тропических широтах снег удерживается круглый год только на больших высотах в горах.

В таянии снежного покрова основную роль играет адвекция теплых воздушных масс с температурой выше нуля. Нагревание снега солнечной радиацией имеет второстепенное значение вследствие большого альбедо снега. Но загрязненный снег, например в городах, нагревается солнечными лучами больше и тает быстрее, чем чистый.

Климатическое значение снежного покрова

Снежный покров является продуктом атмосферных процессов и, стало быть, климата, но в то же время он сам влияет на климат, как и на другие составляющие географического ландшафта. Температура на поверхности снежного покрова ниже, чем на поверхности почвы, не покрытой снегом, так как снег обладает исключительно высоким альбедо; в то же время шероховатая поверхность снега усиленно излучает. Малая теплопроводность снега приводит к тому, что потеря тепла с поверхности снежного покрова не покрывается притоком тепла из более глубоких его слоев и из почвы. Поэтому почва, покрытая снегом, сохраняет зимой достаточно высокую температуру.

Снежный покров влияет на воздух охлаждающим образом. Над ним образуются значительные приземные радиационные инверсии температуры. Весной, при таянии снежного покрова, приток тепла идет на таяние снега и температура воздуха остается близкой к нулю до тех пор, пока снег не стает.

Наличие снежного покрова сильно повышает освещенность. Рассеянная радиация увеличивается вследствие отражения как прямой, так и рассеянной радиации от снежного покрова и вторичного ее рассеяния; поэтому повышается и освещенность. Сильное отражение и рассеяние света в снежных горах может вызвать временную слепоту у альпинистов.

Метели

Метелью называют атмосферное явление, состоящее в переносе снега более или менее сильным ветром. Различают такие типы метелей.

Низовая метель, при которой снег поднимается ветром с поверхности снежного покрова. В случае если перенос снега ветром ограничивается самым нижним слоем атмосферы, непосредственно над снежным покровом (несколько сантиметров или дециметров), явление называют поземкам.

Общая метель, когда при достаточно сильном ветре происходит выпадение снега и практически нельзя различить, в какой мере ветер переносит выпадающий снег и в какой мере снег срывается ветром с поверхности снежного покрова.

Метели могут приводить к перераспределению снежного покрова в горизонтальном направлении, к накапливанию сугробов снега у препятствий, к снежным заносам на дорогах и пр. Для низовой метели, помимо скорости ветра, важно состояние снежного покрова. Если температуры близки к нулю и снежный покров слежавшийся и влажный, срыв снега ветром с поверхности покрова затруднен или невозможен. Особенно неблагоприятно для развития метели образование наста на поверхности снежного покрова. Таким образом, низовая метель наиболее вероятна при свежевыпавшем снеге и при достаточно низких температурах воздуха.

При каком давление и почему выпадают атмосферные осадки

Асбест,соль,все виды ресурсов минерального сырья,нефть,уголь,железные руды,фосфор,сера.Но это не все.Или тебе все надо?

Эта страна  Индонезия

Политическая карта мира — географическая карта, отражающая страны мира, их форму правления и государственного устройства

Транспорт самолёт, вертолёт, корабль и машина. О мог бы сейчас так же как и в прошлом совершить это путешествия только с новыми технологиями

Роль водохранилищ в хозяйстве
Трудно переоценить роль водохранилищ. Они и связанные с ними ГЭС (см. ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (ГЭС)) — основные поставщики электроэнергии в момент наибольшей потребности в ней, так как тепловые и атомные станции не могут так оперативно менять режим своей работы, как ГЭС. Без водохранилищ невозможно было бы обеспечить гарантированное водоснабжение в районах орошаемого земледелия, а также для такого мегаполиса как Москва, и поддерживать необходимые для речного транспорта (см.РЕЧНОЙ ТРАНСПОРТ) глубины. Водохранилища — центры водной рекреации и рыболовства. Вместе с тем создание водохранилищ привело к негативным изменениям в жизни людей и в окружающей среде: затоплены и подтоплены ценные пашни и пастбища, перенесены на новое место многие города и населенные пункты. 
Замедленный водообмен снижает способность самоочищения природных вод, хотя наличие больших масс воды позволяет разбавлять загрязненные стоки, попадающие в реки и водоемы. Именно поступление загрязненных стоков — главная причина неудовлетворительного качества воды во многих водохранилищах.

Распределение атмосферного давления по широтам — урок. География, 7 класс.

Изобары — линии, соединяющие на карте точки с одинаковым атмосферным давлением.

С температурой воздуха тесно связано атмосферное давление. Из-за различного нагревания воздуха у земной поверхности формируются пояса высокого и низкого давления.

 

Формирование поясов атмосферного давления

 

В экваториальных широтах хорошо прогретый воздух поднимается вверх — образуется пояс низкого давления. Далее воздух постепенно охлаждается, водяной пар конденсируется и проливается сильным дождём. На высоте \(10\)–\(12\) км охлаждённый и плотный воздух начинает растекаться на север и на юг, к тропикам. Нисходящие потоки воздуха формируют в тропических широтах пояса высокого давления.

 

В полярных областях из-за низких температур плотный и тяжёлый воздух образует области высокого давления.

 

Между тропическими и полярными поясами повышенного атмосферного давления в умеренных широтах находятся пояса относительно пониженного атмосферного давления.

В экваториальных и умеренных широтах формируются пояса пониженного давления, в тропических и полярных — высокого давления.

 

Основная причина образования поясов атмосферного давления — неодинаковое поступление солнечного тепла на разных широтах.

Что такое осадки? (с иллюстрациями)

Осадки - это когда водяной пар в атмосфере конденсируется и становится достаточно тяжелым, чтобы упасть на землю. Облака состоят из водяного пара. В различных условиях, включая колебания относительной влажности и давления воздуха, частицы пара могут начать объединяться и образовывать гораздо более крупные капли. В зависимости от температуры атмосферы, земли и воздуха на пути между ними, капли могут падать в виде дождя, снег, мокрый снег, град или крупа.Круговорот воды на планете зависит от осадков, которые возвращают водяной пар из атмосферы обратно на поверхность, поэтому цикл может начаться снова, когда он в конечном итоге испарится.

Горсть градин.

После того, как облака сформировались в атмосфере, водяной пар, из которого они образованы, может превратиться в осадки по ряду причин.Дождь может образовываться, когда воздух вокруг облака из-за турбулентности или столкновения погодных фронтов заставляет частицы пара сталкиваться и собираться вместе в более крупные капли. Когда капли достаточно большие, они падают на землю, как дождь.

Лед на машине после дождя.

Осадки также происходят, когда ветер поднимается вверх из-за наличия гор.Движение большого количества воздуха через горный хребет вызывает быстрое охлаждение воздуха, вызывая конденсацию содержащейся в нем влаги. Конденсированные капли падают в виде дождя. Противоположный эффект, известный как эффект снега или дождя на озере, может происходить над большими водоемами.Эффект озера возникает, когда теплый воздух поднимается из большого водоема и взаимодействует с более холодным воздухом наверху, вызывая конденсацию влаги.

Дождь может образовываться, когда воздух вокруг облака заставляет частицы пара сталкиваться и собираться в более крупные капли..

Существуют строгие классификации типов осадков, которые могут выпадать. Если вода выпадает в виде жидкости, это называется дождем. В холодном воздухе образуется мокрый снег, когда капли охлаждаются и почти полностью замерзают. Но не затвердевают. Град указывает на то, что капли были переохлаждены в атмосфере, превратившись в твердые шары льда. Снег образуется, когда один кристалл льда начинает сливаться с другими кристаллами и влагой, создавая кристаллические хлопья, а крупа - это мягкий град или снежная крупа в диапазоне от обычного снега до обычного града.

Снег - это тип осадков, выпадающих зимой.

Осадки стали возможными благодаря круговороту воды на планете. Круговорот воды - это процесс, в результате которого вода на земле в конечном итоге превращается в водяной пар.Пар поднимается в атмосферу, где он конденсируется в крошечные частицы и смешивается с пылью, образуя облака. Процесс завершается, когда пар конденсируется и снова падает на землю.

Осадки зимой могут сделать вождение опасным.

Водяной пар в атмосфере может взаимодействовать с другими частицами, которые могут присутствовать, и изменять химический состав воды. При контакте с диоксидами серы и оксидами азота в каплях появляется дополнительный водород и образуется кислотный дождь, который может пагубно воздействуют на предметы, с которыми он соприкасается. В некоторых регионах мира, включая Западное Средиземноморье, водяной пар может смешиваться с пылью из пустынь и приобретать красноватый оттенок.Это называется дождевая пыль.

Термин «осаждение» также применяется к процессу в химии. Он описывает событие химической реакции, в котором твердое вещество образуется в растворе. Твердое вещество обычно более плотное, чем раствор, и дно раствора похоже на дождь.

Осадки могут стать причиной скользких дорог, что способствует столкновениям транспортных средств..

Если количество осадков увеличивается, почему нет наводнений?

Из статьи с таким же названием, опубликованной в журнале AGU «Исследование водных ресурсов», а также «Комментарии по гидрологии и поверхности Земли» h / t к CTM

В настоящее время точно установлено, что повышение температуры приводит к увеличению количества экстремальных осадков. Это заставило многих поверить в то, что масштабы наводнения и, следовательно, риск также увеличиваются, в то время как данные наблюдений говорят об обратном. В этом комментарии изложены причины этой дихотомии и представлены механизмы, которые могут способствовать этому.Обсуждаются последствия увеличения количества экстремальных осадков, ведущих к снижению масштабов наводнений, и приводится аргумент, что понимание этой изменяющейся связи между ними заслуживает повышенного внимания.

Аннотация

Несмотря на свидетельства увеличения количества экстремальных осадков, соответствующие свидетельства увеличения наводнений остаются неуловимыми. Во всяком случае, масштабы наводнений уменьшаются, несмотря на широко распространенные заявления климатического сообщества о том, что, если экстремальные осадки увеличиваются, наводнения также должны.В этом комментарии мы предлагаем причины, по которым увеличение количества экстремальных осадков не приводит к соответствующему увеличению паводков. Среди возможных ответственных механизмов мы выделяем уменьшение предшествующей влажности почвы, уменьшение интенсивности штормов и уменьшение таяния снегов. Мы утверждаем, что понимание связи между изменениями в осадках и изменениями в паводках является серьезной проблемой для гидрологического сообщества и заслуживает повышенного внимания.

Резюме:

Существует четкая дихотомия между наблюдаемым увеличением количества экстремальных осадков и отсутствием соответствующего увеличения паводков, при этом во многих случаях наблюдается сокращение масштабов паводков.Несмотря на приведенные нами концептуальные аргументы, остается значительная неопределенность во взаимосвязи между изменениями в осадках и величиной наводнений по всему спектру водосбора, шторма и предшествующих гидрологических условий. Хотя изменения в величине паводков вряд ли можно объяснить только изменениями количества осадков, до настоящего времени в литературе по климату этому в основном уделялось внимание. Двигаясь вперед, наряду с более точной характеристикой изменений паводков, не вызванных непосредственно увеличением количества осадков, мы выступаем за акцент на сложности взаимосвязей между всем набором переменных (включая экстремальные осадки), которые приводят к возникновению экстремальных паводков.На наш взгляд, наиболее важными из них являются:

  1. Изменения предшествующих гидрологических условий и их влияние на реагирование на наводнения;
  2. Изменения в пропорции и продолжительности штормов, возникающие в результате различных причинных механизмов, таких как увеличение доли и частоты экстремальных конвективных явлений;
  3. Взаимодействие между размером и геометрией водосбора и изменяющимися характеристиками шторма, включая протяженность, интенсивность и продолжительность;
  4. Изменения снежного покрова и объема снежного покрова и их изменяющийся вклад в экстремальные паводки в более теплом климате;
  5. Роль изменения земного покрова (особенно, но не только урбанизации) и взаимодействие изменения земного покрова с климатическими факторами.

Полный текст статьи в открытом доступе по адресу:

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2018WR023749

Нравится:

Нравится Загрузка ...

Связанные

22 апреля 2019 года наводнение, ливень. .

типов осадков | Национальное географическое общество

Осадки - это любой тип воды, который образуется в атмосфере Земли и затем падает на поверхность Земли.

Водяной пар, капли воды, взвешенные в воздухе, накапливаются в атмосфере Земли. Водяной пар в атмосфере виден как облака и туман. Водяной пар собирается в облака с другими материалами, такими как пыль.

Осадки конденсируются или формируются вокруг этих крошечных кусочков материала, называемых ядрами конденсации облаков (CCN).

Облака со временем наполняются водяным паром, и осадки превращаются в жидкость (дождь) или твердое тело (снег).

Осадки являются частью круговорота воды. Осадки выпадают на землю в виде снега и дождя. В конечном итоге он испаряется и возвращается в атмосферу в виде газа. В облаках он снова превращается в жидкую или твердую воду и снова падает на Землю. Люди полагаются на осадки для получения пресной воды для питья, купания и орошения сельскохозяйственных культур для пропитания.

Наиболее распространенными типами осадков являются дождь, град и снег.

Дождь

Дождь - это осадки, которые выпадают на поверхность Земли в виде капель воды. Капли дождя образуются вокруг микроскопических ядер конденсации облаков, таких как частицы пыли или молекулы загрязнения.

Дождь, который падает с облаков, но замерзает до того, как достигает земли, называется мокрым снегом или ледяной крупой.

Хотя мультипликационные изображения капель дождя выглядят как слезы, настоящие капли на самом деле имеют сферическую форму.

Град

Град образуется в холодных грозовых облаках.Он образуется, когда капли очень холодной воды замерзают или становятся твердыми, как только они соприкасаются с пылью или грязью. Шторм уносит град в верхнюю часть облака. Еще до того, как градин упадет, на него добавляется больше капель замерзшей воды.

В отличие от мокрого снега, который образуется в жидком виде и замерзает при падении на Землю, град падает камнем из твердого льда.

Град обычно размером с небольшой камень, но он может достигать 15 сантиметров (6 дюймов) в диаметре и весить более фунта.


Снег

Снег - это осадки, выпадающие в виде кристаллов льда. Град - это тоже лед, но град - это просто скопления замороженных капель воды. Снег имеет сложную структуру. Кристаллы льда образуются по отдельности в облаках, но когда они падают, они слипаются в группы снежинок.

Снегопад случается, когда с облаков падает много отдельных снежинок. В отличие от града, снегопад обычно бывает штилем. Град твердый, снежинки мягкие.

Снежинки имеют разный узор в зависимости от температуры и влажности воздуха.

Когда снег падает в виде шара, а не в виде мягких хлопьев, его называют крупой. Это происходит, когда снег тает и вокруг снежного кристалла образуются осадки.

Снег требует, чтобы температура у земли была близкой к нулю или ниже точки замерзания - ниже 0 градусов Цельсия (32 градусов по Фаренгейту). Снег, падающий на более теплую землю, тает при контакте.

Другие типы осадков

Иногда разные типы осадков выпадают одновременно.Например, во время суровых зимних штормов нередки случаи, когда мокрый снег и дождь выпадают одновременно.

В остальном осадки вообще не выпадают. Вирга - это тип осадков, которые начинают выпадать из облака, но испаряются до того, как достигают поверхности Земли.

В результате деятельности человека могут образовываться осадки. Городские острова тепла, которые представляют собой районы вокруг крупных городов, которые намного теплее, чем их окрестности, приводят к увеличению и более интенсивным дождям вблизи городов.

Глобальное потепление также вызывает изменения в глобальных осадках. Когда планета становится горячее, в атмосфере испаряется больше льда. Это в конечном итоге приводит к увеличению количества дождевых осадков. Обычно это означает более влажную погоду в некоторых частях Северной Америки, например, и более сухие условия в тропических регионах, которые обычно влажны.

.

Что такое орографические осадки? - WorldAtlas

Алиасгар Абувала, 25 апреля 2017 г., Окружающая среда

Из-за орографического эффекта гора Вайалеале (слева) остается одним из самых влажных мест на земле, а близлежащий Вайкики под ней (справа) остается гораздо суше.

Орографический эффект

Орографические осадки, будь то снегопад или дожди, являются результатом орографического эффекта или того, что происходит, когда поток воздуха соприкасается с поднимающимся склоном и перемещается вверх по склону. Когда поток воздуха прерывается холмом или горой и он вынужден подниматься, это может вызвать нарушения в погодной системе.Поскольку погодная система движется вверх по горе, происходят изменения температуры и давления. Холм или гора нагревается солнцем, которое, в свою очередь, нагревает воздух, протекающий прямо над ними. Это называется анабатическим ветром , и когда он поднимается над вершиной гребня, он теплее, чем воздух вокруг него, и поднимается за счет конвекции. Когда этот теплый воздух поднимается вверх, он постепенно расширяется и охлаждается, пока не конденсируется в водяной пар и не образует кучевые облака. Затем они вызывают дождь и даже грозу.

Тень дождя

Обычно осадки выпадают на вершине и наветренной стороне горы (сторона, по которой поднимается воздух). Когда воздух опускается с противоположной стороны или с подветренной стороны, он теряет большую часть влаги из-за дождя. Нисходящий воздух также становится теплее, поскольку он снова вступает в контакт с теплом тропосферы, которое поглощает оставшуюся влагу и создает сухую область, называемую тенью дождя.В частях света с постоянными сезонными ветрами более влажный климат преобладает в регионах, расположенных вдоль наветренной стороны гор или горного хребта. Области вокруг подветренной стороны относительно суше, поскольку орографические осадки удаляют всю влагу из дождевой тени.

Влияние на метеорологию

Осадки, зависящие от рельефа местности, являются основным фактором, по которому метеорологи прогнозируют местную погоду.Орография, или возвышенность, играет жизненно важную роль в типе, интенсивности и продолжительности осадков. Исследования показали, что ширина сухопутного барьера, крутизна склона и скорость, с которой воздух движется вверх, определяют количество и интенсивность орографических осадков. Компьютерное моделирование продемонстрировало, что узкие стороны и более крутые склоны создают более сильные восходящие потоки, что приводит к более высоким вертикальным скоростям, что, в свою очередь, увеличивает количество осадков.

Известные места появления

Некоторые места мира известны своими орографическими осадками.Горные дожди распространены на океанических островах, таких как Гавайи и Новая Зеландия. В этих местах большая часть осадков выпадает с наветренной стороны, а противоположные регионы остаются сравнительно сухими, иногда почти пустынными. Это явление приводит к существенным различиям в количестве осадков. Прибрежные районы получают значительно меньше осадков (от 20 до 30 дюймов или от 510 до 760 мм) в год, чем внутренние возвышенности, на которые выпадает более 100 дюймов (2500 мм) в год. Особенно засушливы подветренные берега. Например, на Гавайях в Вайкики выпадает менее 20 дюймов (510 миллиметров) осадков в год, в то время как высокие регионы, такие как Вайалеале на Кауаи, чрезвычайно влажны, выпадает 475 дюймов или 12 100 миллиметров.Другой регион, отличающийся орографическими осадками, - горный хребет Пеннин на севере Англии. Манчестер на западе Пеннинов получает больше дождя, чем Лидс на востоке, который получает меньше из-за дождевой тени в 12 милях от гор.

.

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Не путать с химическим осаждением.

Осадки - это форма воды из атмосферы. Это термин в метеорологии, который включает дождь, снег, мокрый снег, росу ледяной крупы, мороз и град. Они образуются в результате конденсации водяного пара из атмосферы и падают под действием силы тяжести.

Туман и туман - это не осадки, а взвесь. В этом случае водяной пар не конденсируется в достаточной степени для осаждения.

Если жидкость, количество осадков можно измерить с помощью дождемера. Самая распространенная форма твердых осадков - снег. Снег образуется, когда температура настолько низкая, что водяной пар превращается непосредственно в твердые кристаллы. Замерзший дождь - это град или ледяная крупа.

Эту короткую статью о погоде можно сделать длиннее. Вы можете помочь Википедии, добавив к ней . .

Причины, лечение и когда обращаться к врачу

Ощущение давления в голове может быть вызвано различными заболеваниями. Некоторые из этих проблем, такие как инфекция носовых пазух или проблема с ухом, поддаются лечению.

Однако сильное давление или боль в голове могут указывать на серьезное заболевание.

В этой статье описаны различные причины возникновения давления в голове. Мы изучаем сопутствующие симптомы и различные методы лечения, а также даем советы, когда следует обратиться к врачу.

Следующие состояния могут вызвать ощущение давления в голове:

Головная боль напряжения

По данным Американского фонда мигрени, около 75% населения в целом испытывают головные боли напряжения (ГБН).

TTH может вызвать ощущение тугой повязки или тисков, сжимающих голову. Боль при ГТГ варьируется от легкой до умеренной.

Согласно Международной классификации заболеваний головной боли, ГБН делятся на три категории:

Специалисты точно не знают, что вызывает ГБН. Однако эти головные боли могут развиваться в результате:

Инфекция носовых пазух и головная боль пазух

Проблемы со здоровьем, такие как сезонная аллергия и инфекции верхних дыхательных путей, могут вызывать воспаление носовых ходов и пазух.Это может привести к головной боли в носовых пазухах.

Головная боль в носовых пазухах вызывает ощущение постоянного давления в передней части головы. Человек также может испытывать ощущение:

Мигрень

Мигрень - проблема неврологического здоровья. Это может вызвать головные боли, в том числе сильную пульсирующую боль по бокам головы.

Мигрень обычно поражает одну сторону головы за раз, но может поражать обе стороны.

Мигрень чаще встречается у женщин, чем у мужчин.По данным Управления по охране здоровья женщин, почти 29,5 миллиона человек в Соединенных Штатах испытывают боль и другие симптомы этого заболевания.

Помимо боли, мигрень может вызывать:

Точная причина мигрени остается неизвестной. Однако генетические факторы и факторы окружающей среды могут влиять на риск для человека.

Проблемы с ухом

Тупое, ноющее давление на сторону головы, лица или челюсти может указывать на ушную инфекцию или вестибулярную мигрень.

Симптомы, которые обычно сопровождают проблемы, связанные с ушами, включают:

Менингит

Менингит - редкое заболевание, вызывающее воспаление оболочек, окружающих головной и спинной мозг.Эти оболочки называются мозговыми оболочками.

Менингит обычно развивается после того, как вирусная или бактериальная инфекция попадает в кровоток и попадает в мозг. Затем инфекция проникает в ткани и жидкости головного или спинного мозга.

Другие причины менингита включают:

Воспаление головной и спинной мозг может вызывать сильную головную боль, а также:

Опухоль головного мозга

Опухоль в головном мозге или рядом с ним может увеличивать давление внутри черепа.

Американское онкологическое общество предоставляет следующий общий список симптомов опухоли головного мозга:

Аневризма головного мозга

Аневризма - это выпуклость или выпячивание, образующееся в кровеносном сосуде.

Аневризмы развиваются из-за слабости стенки кровеносного сосуда, и выступающая область может заполняться кровью.

Аневризма головного мозга может давить на нервы и ткани мозга, вызывая следующие симптомы:

Если человек не получает лечения, аневризма мозга может лопнуть или разорваться, наполняя кровью окружающие ткани. Если это произойдет, у человека внезапно разовьется сильная головная боль.

Другие симптомы разрыва аневризмы головного мозга включают:

A Разрыв аневризмы головного мозга требует неотложной помощи. Любой человек с аневризмой, которая, по их мнению, разорвалась, должен немедленно обратиться в службу экстренной помощи, если у него есть какие-либо из вышеперечисленных симптомов.

Лечение давления в голове зависит от причины.Лечение может включать:

Лекарства

Поделиться на Pinterest Для снятия давления в голове подходят несколько типов лекарств.

Нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП) : Эти препараты могут помочь снизить давление от ГТГ, мигрени и головных болей в носовых пазухах. НПВП, такие как аспирин и ибупрофен, можно приобрести без рецепта.

Triptans : Эта группа лекарств очень эффективна при лечении умеренной и тяжелой мигрени.

Антибиотики : они могут уничтожить бактерии, вызывающие инфекции носовых пазух или бактериальный менингит.Люди с бактериальным менингитом обычно получают внутривенные антибиотики.

Кортикостероиды : Эти препараты помогают уменьшить воспаление и давление, вызванные инфекцией или воспалительными состояниями, такими как волчанка. В сочетании с антибиотиками они могут помочь в лечении бактериального менингита.

Противовирусные препараты : Эти препараты могут помочь искоренить вирусы, вызывающие такие состояния, как вирусный менингит и другие инфекции, но они не всегда эффективны.

Химиотерапия : Эти мощные противораковые препараты могут помочь замедлить рост некоторых типов опухолей головного мозга.

Хирургия

При некоторых опухолях или аневризмах головного мозга требуется хирургическое вмешательство. Процедуры различаются в зависимости от состояния.

Операция по удалению опухоли головного мозга

Человек может пройти операцию по удалению опухоли головного мозга. Однако иногда невозможно удалить всю опухоль из-за ее расположения.

В этом случае медицинская бригада может порекомендовать операцию по удалению опухоли, чтобы удалить как можно большую часть опухоли.Это может повысить эффективность последующей лучевой терапии или химиотерапии.

Хирургия аневризмы головного мозга

Большие аневризмы головного мозга могут потребовать хирургического вмешательства, особенно если существует повышенный риск разрыва. Лечение аневризм головного мозга направлено на прекращение притока крови к ослабленному сосуду.

Врачи могут сделать это с помощью различных хирургических или малоинвазивных процедур, таких как:

Когнитивно-поведенческая терапия

Постоянные головные боли и мигрени могут вызвать стресс, тревогу, депрессию или их сочетание. Это, в свою очередь, может привести к дальнейшим головным болям.

Людям, которые испытывают этот цикл боли и стресса, может помочь когнитивно-поведенческая терапия (КПТ).

КПТ - это форма психотерапии, направленная на выявление бесполезных мыслей, которые могут возникнуть у человека в ответ на стрессовые события.

КПТ может научить людей методам прерывания цикла боли и стресса, уменьшая психологический стресс, связанный с головной болью.

Согласно статье, опубликованной в 2017 году в журнале The Journal of Headache and Pain , стресс является наиболее частым триггером мигрени.

Многонациональное исследование 2016 года показало связь между мигренозными головными болями и психическими расстройствами, такими как тревожность и депрессия.

Следующие техники релаксации могут помочь снизить стресс и тревогу, уменьшив давление в голове и боль:

Поделиться на Pinterest Человеку следует поговорить со своим врачом, если он испытывает внезапные сильные головные боли.

Люди должны обратиться к врачу, если они испытывают 14 или более головных болей в месяц.

Следующие типы головной боли также требуют медицинской помощи:

Иногда давление и боль в голове сопровождаются другими симптомами.Людям следует обратиться за медицинской помощью, если они испытывают любое из следующего:

Чувство стеснения или давления в голове может быть вызвано несколькими состояниями.Наиболее частые причины - головная боль, мигрень или инфекция.

Большинство состояний, вызывающих давление в голове, проходят сами по себе или поддаются лечению безрецептурными обезболивающими.

Однако сильное или постоянное давление в голове может указывать на тяжелое основное заболевание.

Людям следует немедленно обратиться за медицинской помощью, если они испытывают внезапную сильную головную боль, которая сопровождается ригидностью шеи, невнятной речью или другими симптомами, которые могут быть серьезными.

.

Смотрите также